| 研究課題/領域番号 |
19K22022
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
高橋 弘 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (90188045)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| キーワード | 水溶性ポリマー / 軟弱泥土改良 / ジオポリマー / パーライト副産物 / 破壊強度 / 破壊ひずみ / 可搬性 / フロー値 |
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| 研究実績の概要 |
近年，豪雨による大規模自然災害が多発している．2011年8月に発生した台風23号による奈良県での大規模土砂崩落，2015年9月の関東・東北豪雨による鬼怒川の堤防決壊，2017年7月の秋田県雄物川の氾濫，2018年9月の台風21号による近畿地方を中心にした被害など枚挙に暇がない．これらの被災地では大量の軟弱泥土が発生するが，この軟弱泥土は被災地の復旧の妨げになる「厄介物」でしかない．そのため速やかに泥土を回収し，一定場所に運搬・排出することが災害に強い街づくりにとって極めて重要である．本研究では，紙おむつの製造工場から排出される廃棄水溶性ポリマーに注目した．
2020年度は，廃棄水溶性ポリマー混合による可搬性の詳細検討およびパーライト副産物を用いた泥土改良について実験的に検討した．ポリマー添加直後はフロー値が小さく，十分な可搬性を示したが，添加量が少ない場合，経過日数とともにフロー値が増大することが確認された．パーライト副産物はパーライトを製造する際に排出される副産物であり，粒度が小さく多孔性であるため，軟弱泥土改良に非常に有効であり，改良土の強度も十分に大きくなることが確かめられた．
2021度は，泥土を廃棄ポリマー，セメント，古紙破砕物などを用いて再資源化し，生成土の強度特性，耐久性について実験的に検討した．吸水性ポリマーの混合量を段階的に変化させた改良土の一軸圧縮試験の結果からは，吸水性ポリマーの混合によって破壊強度が低下する結果が得られたが，セメント系固化材などの改良材の配合条件を改良前の土の含水比やコンシステンシーなどと関連付けて一般化することができれば，吸水性ポリマーを含む改良土であっても十分に建設用土砂として活用できる可能性が示された．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究は，ほぼ計画通りに進行しているので，特に大きく研究の推進方策を変更する予定はない．ただし，2021年度はコロナの影響で，被災地での土砂サンプリングが計画通りに進まず，現地の土砂を用いた実験を行うことができなかった．そこで，2022年度は，宮城県内および近郊の現場にて土砂サンプリングを行い，現地土での実験を行う予定である．また乾湿繰返しによる耐久性についても十分とは言えなかったので，2021年度に引き続き検討する予定である．
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| 今後の研究の推進方策 |
廃棄ポリマーでも，添加量を適切に制御すれば，軟弱泥土を短時間で運搬可能に改良できることを確認するなど，研究はほぼ計画通りに進行したが，道路啓開を目的として道路上の泥土にドローンなどで廃棄ポリマーを撒く場合，ポリマーの添加量は含水比に依存するため，泥土の含水比を無人で自動計測する必要がある．昨年度はコロナの影響で，含水比の自動計測に関する検討が十分に実施することができなっかたので，2022年度は含水比計測に関する実験を行う予定である．さらに，乾湿繰返し試験を実施し，処理土の劣化耐久性についても実験的に検討する予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナの影響で，被災地での土砂サンプリングが思うようにできす，実地土を用いた実験ができなかったため，次年度(2022年度)に引き続き土砂サンプリングおよび実験を行う予定である．また同様にコロナの影響で，泥土の含水比自動計測および処理土の劣化耐久性に関する試験が十分にできなかったため，2022年度に引き続き検討を行う予定である．以上が，次年度使用額が生じた理由である．
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